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用Go實現一個帶緩存的REST API服務端

來源：責編：時間：2024-01-02 17:27:58 231觀看

導讀1.REST API原理REST（Representational State Transfer）是一種通過HTTP協議設計API的架構風格，用于構建分布式系統中的網絡應用程序。REST API（RESTful API）是基于這種設計風格的應用程序編程接口。其主要優點是其極大的靈

1.REST API原理

REST（Representational State Transfer）是一種通過HTTP協議設計API的架構風格，用于構建分布式系統中的網絡應用程序。REST API（RESTful API）是基于這種設計風格的應用程序編程接口。其主要優點是其極大的靈活性, 只要需要直接從服務器向Web應用程序或站點的用戶提供數據, 開發人員直接使用REST API即可實現。

REST API 的設計目的是創建簡單、可伸縮、可維護且具有良好可讀性的接口, 以促進客戶端和服務器之間的有效通信, 通過使用HTTP協議和一組統一的設計原則, REST API在實現上具備一些特定的屬性：

資源(Resources)：在REST中, 數據或服務都被視為資源。每個資源都有一個唯一的標識符, 用于在網絡上標識和定位該資源。
表現層(Representation)：資源的狀態可以以不同的表現形式呈現, 例如: JSON、XML或HTML。客戶端可以通過請求特定的表現形式來與服務器交互。
狀態無關(Stateless)：REST是狀態無關的, 這意味著每個請求從客戶端到服務器都包含了足夠的信息, 服務器不需要存儲客戶端的狀態。每個請求都應該包含了執行該請求所需的所有信息。
統一接口(Uniform Interface)：RESTful API的設計應該遵循一致的接口原則, 使得不同的組件之間的通信變得簡單統一。
無狀態通信(Stateless Communication)：每個請求從客戶端到服務器都應該包含足夠的信息, 以便服務器能夠理解和處理請求,而無需依賴之前的請求。
緩存(Cacheability)：REST API支持緩存, 以提高性能和減輕服務器的負擔。服務器可以在響應中指定數據的緩存策略,而客戶端可以使用緩存來避免重復請求相同的數據。
使用標準方法(Standard Methods)：REST使用標準的HTTP方法,如:GET、POST、PUT、DELETE來執行不同的操作, 這些方法對應于對資源的不同操作, 使得API的使用更加直觀和符合HTTP標準。

2.REST API服務端設計

下面我將使用Go語言來設計一個REST API的服務端, 這里的模擬場景是通過服務端來對外提供文章的增、刪、查服務, 文章的查詢方式包括兩種: 1.查詢服務器所有文章內容。2.根據文章ID查詢某篇文章的內容。

文章的屬性包括三個字段: 文章ID、文章標題、文章內容, 這里可以用一個結構體表示：

type Article struct {  ID string `json:"id,omitempty"`  Title string `json:"title,omitempty"`  Content string `json:"content,omitempty"`}

由于我們設計了四個功能接口, 將其轉換成接口代碼框架如下:

// 獲取所有文章接口func GetArticles(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {     ...}// 獲取單篇文章接口func GetArticle(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {     ...}// 創建文章接口func CreateArticle(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {     ...}// 刪除文章接口func DeleteArticle(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {     ...}

3.功能代碼實現

首先來實現獲取所有文章的接口, 具體參考代碼如下：

// 獲取所有文章func GetArticles(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {  w.Header().Set("Content-Type", "application/json")  // 嘗試從緩存中獲取文章列表  if cachedArticles, found := articleCache.Load("all"); found {    json.NewEncoder(w).Encode(cachedArticles)    return  }  // 從原始數據源獲取文章列表  json.NewEncoder(w).Encode(Articles)  // 將文章列表存入緩存  articleCache.Store("all", Articles)}

獲取所有文章首先是嘗試從緩存中獲取文章列表, 緩存cachedArticles這里實際是一個sync.Map類型的變量, 支持并發安全, 如果找到的話, 直接序列化成JSON的格式返回。如果緩存中沒有找到, 則從原始數據源中獲取文章列表(實際應用中應該是從數據庫中獲取)并序列化成JSON返回。并把該文章列表存入緩存之中。

接下來實現第二個接口,通過文章ID來查詢, 實現參考代碼如下：

// 獲取單篇文章func GetArticle(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {  w.Header().Set("Content-Type", "application/json")  params := mux.Vars(r)  // 嘗試從緩存中獲取單個文章  if cachedArticle, found := articleCache.Load(params["id"]); found {    json.NewEncoder(w).Encode(cachedArticle)    return  }  // 從原始數據源獲取單個文章  for _, article := range Articles {    if article.ID == params["id"] {      json.NewEncoder(w).Encode(article)      // 將單個文章存入緩存      articleCache.Store(params["id"], article)      return    }  }  json.NewEncoder(w).Encode(&Article{})}

首先將傳入的ID參數在緩存中進行查找, 找到則直接返回JSON數據。如果沒有找到則繼續在文章列表中查找, 并將單篇文章存入緩存。

創建文章接口參考代碼如下：

// 創建文章func CreateArticle(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {  w.Header().Set("Content-Type", "application/json")  var article Article  _ = json.NewDecoder(r.Body).Decode(&article)  Articles = append(Articles, article)  // 清除所有文章緩存  articleCache.Delete("all")  json.NewEncoder(w).Encode(Articles)}

創建文章列表需要注意的是, 這里為了維護緩存一致性,避免臟數據, 對緩存進行了清空, 以便下次GetArticles()時更新最新的緩存。

同理也不難實現刪除文章的接口：

// 刪除文章func DeleteArticle(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {  w.Header().Set("Content-Type", "application/json")  params := mux.Vars(r)  // 清除單個文章緩存  articleCache.Delete(params["id"])  for index, article := range Articles {    if article.ID == params["id"] {      Articles = append(Articles[:index], Articles[index+1:]...)      break    }  }  // 清除所有文章緩存  articleCache.Delete("all")  json.NewEncoder(w).Encode(Articles)}

最后, 在main函數中, 我們需要往列表中添加一些數據來模擬服務端保存的文章數, 并且定義四個接口的路由, 整體代碼如下:

package mainimport (  "encoding/json"  "log"  "net/http"  "sync"  "github.com/gorilla/mux")// Article 結構體表示 API 中的數據模型type Article struct {  ID string `json:"id,omitempty"`  Title string `json:"title,omitempty"`  Content string `json:"content,omitempty"`}// Articles 數組用于存儲文章數據var Articles []Articlevar articleCache sync.Map// 獲取所有文章func GetArticles(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {  w.Header().Set("Content-Type", "application/json")  // 嘗試從緩存中獲取文章列表  if cachedArticles, found := articleCache.Load("all"); found {    json.NewEncoder(w).Encode(cachedArticles)    return  }  // 從原始數據源獲取文章列表  json.NewEncoder(w).Encode(Articles)  // 將文章列表存入緩存  articleCache.Store("all", Articles)}// 獲取單個文章func GetArticle(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {  w.Header().Set("Content-Type", "application/json")  params := mux.Vars(r)  // 嘗試從緩存中獲取單個文章  if cachedArticle, found := articleCache.Load(params["id"]); found {    json.NewEncoder(w).Encode(cachedArticle)    return  }  // 從原始數據源獲取單個文章  for _, article := range Articles {    if article.ID == params["id"] {      json.NewEncoder(w).Encode(article)      // 將單個文章存入緩存      articleCache.Store(params["id"], article)      return    }  }  json.NewEncoder(w).Encode(&Article{})}// 創建文章func CreateArticle(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {  w.Header().Set("Content-Type", "application/json")  var article Article  _ = json.NewDecoder(r.Body).Decode(&article)  Articles = append(Articles, article)  // 清除所有文章緩存  articleCache.Delete("all")  json.NewEncoder(w).Encode(Articles)}// 刪除文章func DeleteArticle(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {  w.Header().Set("Content-Type", "application/json")  params := mux.Vars(r)  // 清除單個文章緩存  articleCache.Delete(params["id"])  for index, article := range Articles {    if article.ID == params["id"] {      Articles = append(Articles[:index], Articles[index+1:]...)      break    }  }  // 清除所有文章緩存  articleCache.Delete("all")  json.NewEncoder(w).Encode(Articles)}func main() {  // 初始化數據  Articles = append(Articles, Article{ID: "1", Title: "Article 1", Content: "Content 1"})  Articles = append(Articles, Article{ID: "2", Title: "Article 2", Content: "Content 2"})  // 創建路由器  router := mux.NewRouter()  // 定義路由處理程序  router.HandleFunc("/articles", GetArticles).Methods(http.MethodGet)  router.HandleFunc("/articles/{id}", GetArticle).Methods(http.MethodGet)  router.HandleFunc("/articles", CreateArticle).Methods(http.MethodPost)  router.HandleFunc("/articles/{id}", DeleteArticle).Methods(http.MethodDelete)  // 啟動服務器  log.Fatal(http.ListenAndServe(":8080", router))}

4.實際運行效果

在本地運行服務端, 服務端將在本地監聽8080端口, 通過瀏覽器輸入: http://127.0.0.1:8080/articles, 該接口將獲取所有文章,如圖:

通過API接口通過文章ID查詢某一篇文章,接口請求如下:

新增一條新文章是POST請求, 這里主要通過Apifox發送POST請求,如圖:

從返回的結果來看, 成功添加了一條新記錄, 再次使用獲取全部文章接口看一下,如圖:

新記錄確實添加成功。

最后, 還是通過Apifox,我們發送一個刪除ID為2的文章請求,如圖:

從Apifox返回的結果來看,確實刪除成功了, 現在再獲取一下全部文章,如圖:

所有接口全部驗證成功。

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